Technologie katalýzy slouží jako základní pilíř v moderním chemickém průmyslu, přeměně energie a řízení životního prostředí. Jako funkční jádro katalyzátorů jsou aktivní místa mikromísta, kde probíhají všechny katalytické reakce, které přímo řídí aktivitu katalyzátoru, selektivitu a stabilitu. Hromadný nosič a kostra katalyzátoru se sotva účastní chemických reakcí; podporují především aktivní složky, rozptylují kovové částice a usnadňují přenos hmoty. Pouze specifické mikroregiony na povrchu nebo uvnitř kanálků pórů mohou aktivovat reaktanty a rekonstruovat chemické vazby a tyto kritické oblasti jsou definovány jako aktivní místa.
Aktivní místa jsou jediné funkční zóny, které řídí katalytické reakce. Jejich jedinečná povrchová struktura a elektronický stav snižují aktivační energii chemických reakcí, což umožňuje těžko{1}}spouštět-reakce, aby proběhly za mírných provozních podmínek. Katalytický cyklus se nepřetržitě opakuje: za prvé, aktivní místa adsorbují molekuly reaktantů a oslabují vnitřní chemické vazby; poté přeruší staré vazby a vytvoří nové, aby vytvořily cílové produkty; nakonec se produkty desorbují z míst a obnovují původní strukturu aktivních míst pro následné reakční cykly.
Různé katalyzátory mají odlišná aktivní místa. U kovových katalyzátorů jsou aktivními místy většinou okrajové a rohové atomy na kovových částicích, široce používané při hydrogenačních a reformovacích reakcích. Pevné kyselé katalyzátory, jako jsou molekulární síta, spoléhají na kyselá místa při krakování těžkého oleje a izomerizaci uhlovodíků. Oxidové a sulfidové katalyzátory se soustřeďují na defektní místa a místa rozhraní, běžně používané pro odsíření a denitrifikaci spalin v ochraně životního prostředí.
Výkon katalyzátoru je plně určen stavem aktivních míst. Množství aktivních míst řídí účinnost konverze reakce, zatímco síla místa reguluje selektivitu pro produkci určených cílových produktů. Během průmyslového provozu deaktivuje aktivní místa pokrytí uhlíkovými depozicemi, otrava nečistotami, vysokoteplotní slinování a poškození struktury, což zásadně vede k úpadku a selhání katalyzátorů.
Hlavním cílem současného výzkumu a vývoje katalyzátorů je upravit množství, strukturu a mikroprostředí aktivních míst pomocí metod vědecké přípravy. Vyrábí se tak katalytické materiály s vyšší aktivitou, vynikající selektivitou a delší životností a realizují vysoce-účinné, ekologické-šetrné a nákladově{3}}efektivní průmyslové reakce.